周 凱
(中鐵建設(shè)投資集團(tuán)有限公司,廣東深圳 518055)
深圳地鐵11號(hào)線前海灣站全長(zhǎng)830 m,標(biāo)準(zhǔn)段寬度25.7 m,底板埋深17.6 m。車(chē)站設(shè)計(jì)為兩柱三跨地下島式車(chē)站,結(jié)構(gòu)為3層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),車(chē)站南北兩端均設(shè)置盾構(gòu)始發(fā)井。主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用φ1 200@1 300+φ1 500@1 600鉆孔灌注樁,樁間設(shè)φ600三重管旋噴樁止水,并在圍護(hù)樁外側(cè)設(shè)置一道φ600@500雙管旋噴樁止水帷幕,車(chē)站南段110 m設(shè)計(jì)采用明挖順筑法進(jìn)行施工,剩余720 m采用蓋挖逆筑法進(jìn)行施工。車(chē)站范圍內(nèi)自上而下分布地層主要為第四系全新統(tǒng)海陸交互相淤泥,第四系上更新統(tǒng)沖洪積粘土、粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、含有機(jī)質(zhì)砂、粗砂、礫砂,第四系殘積砂質(zhì)粘性土,加里東期全~微風(fēng)化片麻狀混合花崗巖層,車(chē)站底板位于淤泥及淤泥質(zhì)粘土層。
前海灣站地處填海片區(qū),地下淤泥層較厚,且處于流塑或軟塑狀,在施工過(guò)程中易產(chǎn)生鉆孔樁縮徑、塌孔等問(wèn)題,車(chē)站區(qū)域內(nèi)存在大量填碎石、填塊石,塊石粒徑一般20 cm~70 cm,最大者可達(dá)100 cm以上,車(chē)站圍護(hù)樁、旋噴樁施工難度較大,止水效果有待檢驗(yàn)。為規(guī)避基坑開(kāi)挖過(guò)程中由滲漏水引起的地質(zhì)災(zāi)害,保證基坑施工安全,在基坑開(kāi)挖前探測(cè)車(chē)站圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏點(diǎn),提前在地表對(duì)滲漏點(diǎn)進(jìn)行注漿加固,確?;娱_(kāi)挖安全。
應(yīng)用圍護(hù)結(jié)構(gòu)電流場(chǎng)與滲流場(chǎng)聯(lián)合滲漏探測(cè)分析儀及探測(cè)方法技術(shù)(ECR),檢測(cè)前海灣站南段110 m明挖部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的防水效果,檢測(cè)結(jié)果滲漏點(diǎn)分為三類(lèi):1)無(wú)異常;2)注意觀察;3)建議修補(bǔ)。
本項(xiàng)技術(shù)通過(guò)對(duì)地下工程發(fā)生滲漏時(shí)水中微弱離子的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行高靈敏度量測(cè),從而探測(cè)復(fù)雜地下結(jié)構(gòu)的滲漏情況。在圍護(hù)結(jié)構(gòu)有滲漏情況下,即便是輕微的滲漏,也會(huì)由于水離子的運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生整個(gè)地層電場(chǎng)的變化,對(duì)于此變化,通過(guò)多通道多傳感器高精度量測(cè)系統(tǒng),可以把握電場(chǎng)異常的位置,從而探得滲漏點(diǎn)。
對(duì)于更加微弱的滲漏,可以進(jìn)行人工主動(dòng)追蹤,從而獲得更加精確的滲漏點(diǎn)探測(cè)結(jié)果。人工主動(dòng)追蹤法通過(guò)在外圍多點(diǎn)多深度施加追蹤電勢(shì),與內(nèi)側(cè)的對(duì)應(yīng)電極合作測(cè)量,在潛在的滲漏點(diǎn)或弱化面存在情況下,放大該異常值,與無(wú)滲漏相比,就能高靈敏度地迅速取得探測(cè)結(jié)果。
1)探測(cè)區(qū)域?yàn)榛觾?nèi)部距離圍護(hù)結(jié)構(gòu)5 m以內(nèi)的區(qū)域,區(qū)域內(nèi)地表為平整的土地,無(wú)石塊、金屬等異物。2)探測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)上部無(wú)覆土,且表面較干燥,防止探測(cè)信號(hào)從止水帷幕上部進(jìn)入探測(cè)區(qū)域。3)當(dāng)探測(cè)區(qū)域被混凝土層覆蓋時(shí),可以考慮在混凝土層上鉆孔到原狀土層,以放置電極。當(dāng)混凝土層小于50 mm時(shí),鉆孔直徑不小于120 mm,此時(shí)電極可以直接放置在土層上;混凝土層大于50 mm時(shí),鉆孔直徑在30 mm~50 mm之間,然后在孔中放滿砂子并灌水,同時(shí)也可以在孔中放置一根鋼管以保證能量的傳遞,電極放置在砂子上方即可。4)基坑外或基坑內(nèi)鉆孔布設(shè)探測(cè)系統(tǒng)發(fā)射極,可以借用基坑外的觀測(cè)井或基坑內(nèi)的降水井(其深度不能低于最終開(kāi)挖面)。5)形成的電場(chǎng)必須覆蓋探測(cè)區(qū)域,根據(jù)探測(cè)區(qū)域范圍確定負(fù)極放置位置。6)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)需要提供220 V交流電源、水和照明,采集數(shù)據(jù)期間現(xiàn)場(chǎng)不可有電焊機(jī)工作。
1)進(jìn)入檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)前時(shí)所有人員必須佩戴安全帽,防護(hù)服等,進(jìn)入探測(cè)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)須防蟲(chóng)蛇侵咬,在多蟲(chóng)蛇井場(chǎng)區(qū)域作業(yè)時(shí),須扎緊袖、褲口,謹(jǐn)慎作業(yè),并做好記錄。2)探測(cè)區(qū)域采用拉警戒線的方式與其他區(qū)域分隔開(kāi),并放置警示牌。3)定期進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安全教育培訓(xùn),作業(yè)時(shí)須注意安全。4)注意收聽(tīng)當(dāng)?shù)貧庀箢A(yù)報(bào),遇惡劣天氣應(yīng)暫停作業(yè),雷雨天氣尤其要注意防雷、避雷。
前海灣站南段明挖段(110 m)滲漏水檢測(cè)工作任務(wù)共分為9個(gè)監(jiān)測(cè)段,沿圍護(hù)結(jié)構(gòu)均勻分布,探測(cè)孔利用基坑外的水位觀測(cè)井及基坑內(nèi)的降水井,每個(gè)檢測(cè)段的檢測(cè)步驟如下:
1)根據(jù)檢測(cè)方案擺放設(shè)備,連接所有設(shè)備。2)準(zhǔn)備相機(jī),拍攝現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)情況包括探測(cè)段起始點(diǎn)、正極、負(fù)極、參考電極、控制電極放置情況。3)每個(gè)檢測(cè)段的起始和終止位置在現(xiàn)場(chǎng)用噴漆標(biāo)志,并在探測(cè)圖紙中精確標(biāo)識(shí),確保探測(cè)成果的精確度。4)記錄檢測(cè)開(kāi)始時(shí)間、持續(xù)時(shí)間、天氣、場(chǎng)地概況等。5)擺放電極需要電極緊密接觸場(chǎng)地土,若土較干燥加水保持濕潤(rùn)狀態(tài)。6)正極線、負(fù)極線、參考電極線以及控制電極連線等使用萬(wàn)能表檢測(cè),防止電線斷開(kāi)影響探測(cè)質(zhì)量。7)檢測(cè)完畢后應(yīng)對(duì)探測(cè)孔進(jìn)行保護(hù)防止堵塞,以便滲漏修補(bǔ)后復(fù)測(cè)使用。
前海灣站南段明挖段(110 m)分為9個(gè)檢測(cè)段,共布設(shè)傳感器數(shù)量為540個(gè),共采集數(shù)據(jù)46 440組,經(jīng)分析后得出注意觀察點(diǎn)17個(gè)、建議修補(bǔ)點(diǎn)2個(gè)。
在前海灣站南明挖段土方開(kāi)挖前,為保證基坑開(kāi)挖安全,對(duì)檢測(cè)出的19個(gè)可能滲漏點(diǎn)(觀察點(diǎn)17個(gè),建議修補(bǔ)點(diǎn)2個(gè))均進(jìn)行了后退式注漿加固,基坑開(kāi)挖后,圍護(hù)結(jié)構(gòu)無(wú)滲漏點(diǎn),主體結(jié)構(gòu)得以順利施工,兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī)也從前海灣站南明挖段安全始發(fā)。
深圳地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜,普遍分布有軟土、填石、液化砂土、砂(礫)層、斷裂破碎帶等不良地質(zhì),對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)而言,施工難度大,滲漏水難以避免,為使圍護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)到止水效果,保證基坑開(kāi)挖安全,尤其是對(duì)于軟土、砂層地質(zhì)條件下施工的圍護(hù)結(jié)構(gòu),使用圍護(hù)結(jié)構(gòu)電流場(chǎng)與滲流場(chǎng)聯(lián)合滲漏探測(cè)分析儀及探測(cè)方法技術(shù),事先知曉滲漏點(diǎn)位置,通過(guò)注漿、旋噴樁加固等措施提前處理,對(duì)基坑開(kāi)挖施工往往能取得事半功倍的效果。
[1]徐至鈞.深基坑與邊坡支護(hù)工程設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)錄[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,2011.
[2]何運(yùn)開(kāi).成孔灌注樁常見(jiàn)問(wèn)題與施工技術(shù)淺析[J].山西建筑,2009,35(16):100-101.